海洋中海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位，但各门类的种属更替和内部组分都有所变化。如笔石动物保留了双笔石类，新兴的单笔石类也很繁盛；腕足动物内部的构造变得比较复杂，如五房贝目、石燕贝目、小嘴贝目得到了发展；软体动物中头足纲、鹦鹉螺类显著减少，而双壳纲、腹足纲则逐步发展；三叶虫开始衰退，但蛛形目和介形目大量发展；节肢动物中的板足鲎，也称“海蝎”在晚志留世海洋中广泛分布；珊瑚纲进一步繁盛；棘皮动物中海林檎类大减，海百合类在志留纪大量出现。脊椎动物中，无颌类进一步发展，有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现，这在脊椎动物的演化上是一重大事件，鱼类开始征服水域，直壳鹦鹉螺出现了新的竞争者--广翅鲎。
陆地上，蕨类植物开始出现，一些海洋生物开始向陆上发展，如布龙度蝎子。
4亿-3.5亿年前，是为泥盆纪。这一时期是地球生物界发生巨大变革的时期，由海洋向陆地大规模进军是这一时期最突出、最重要的生物演化事件。
首先，脊椎动物进入飞跃发展时期，各种鱼类空前繁盛，有颌类、甲胄鱼数量和种类增多，现代鱼类——硬骨鱼开始发展。其中最为著名的当属邓氏鱼，最大个体身体长约8米、重量可达2吨，可轻易捕食鲨鱼。因此，泥盆纪常被称为“鱼类时代”。在泥盆纪晚期，由鱼类进化而来的两栖类登上陆地，标志着脊椎动物开始了脱离水体并最终征服陆地的演化历程。其次，陆生植物裸蕨在陆地上完全站稳了脚根，并且，它们的三支后代石松类、楔叶类和真蕨类开始大发展，到泥盆晚期，出现了许多这类植物构成的成片森林，大地真正地披上了绿装。植物的成功登陆，使荒漠的大陆变成绿洲，标志着植物的发展在泥盆纪进入了新的阶段。另外，泥盆纪中晚期的陆地上还出现了最早的裸子植物，但直到二叠纪晚期它们才成为陆地植物的主角。
为了促使地球生物尽快向陆地发展，降临者在泥盆纪晚期再次出手干预，主导第二次物种大灭绝，或称为晚泥盆纪大灭绝。在这一事件中，82%海洋物种遭到灭绝。
自泥盆纪后，降临者开始将目光放到了陆上，3.5亿-2.9亿年前石炭纪正式登场。石炭纪早期陆地面积不断增加，陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润，沼泽遍布。大陆上出现了大规模的蕨类森林，给煤的形成创造了有利条件。大规模的森林释放出大量氧气，导致当时的氧气含量超过了45%。这一现象导致了陆上的个体都向着巨型化发展，体长三米的马陆，翅展两米的蜻蜓在蕨类森林中随处可见。
然而这时发生了一件让降临者始料未及的事情。自从泥盆纪开始，各种植物在陆地上繁育已经超过一亿年了，无数植物遗留下来的枝叶在地面上形成了超过30米厚的煤炭层。某天，地底的熔岩烧穿了地壳引燃了煤层，一场席卷全大陆的超级大火开始蔓延。这场浩劫足足持续了近40年，随后大火造成的有毒气体和烟尘扩散开来，遮住了阳光，未在火灾中死去的物种再次大批死亡。。。
距煤炭层燃烧过去了5万年，灭绝事件基本结束。在这场灾难中，两栖动物受到重创，而引螈奇迹般的存活了下来。节肢动物可就没那么好运了，巨马陆、巨脉蜻蜓、巨独角仙、巨蜚蠊等动物都灭绝了，巨型昆虫的时代结束了。在这场灾难中，受益最大的就是哺乳动物、鸟类、爬行动物的直系祖先——原蜥。它们的种群在这次灾难中发展壮大，在接下来的数百万年进化出许多不同的物种。海洋动物中，三叶虫受到了重创，并在下一次物种大灭绝事件中消亡。这就是造成46%物种灭绝的物种大灭绝——石炭纪燃煤事件。
古生代最后一个纪元是二叠纪，开始于2.9亿年前，结束于2.5亿年前。经过四千万年的发展，地球生物早已恢复了元气。降临者在石炭纪燃煤事件中看中了爬行动物的潜力，然而占据当时生物链顶级地位的霸主是哺乳动物的祖先，如丽齿兽丽，齿兽身长约3.5米，体重约300千克。丽齿兽第一种长出犬齿的动物，它的犬齿长达9厘米，锋利异常，且带有锯齿，奔跑时速达到100千米。而且它们的脑容量很大，成群活动。
为了给他们看好的爬行动物腾出生存空间，降临者在西伯利亚地区引爆了地壳。一个直径五十公里的直通地幔的巨大缺口出现在地球上，这个超级火山一直喷发了数万年之久。流动着的岩浆覆盖了整个欧亚板块，并煮沸了海洋。这一时间内空气的湿度一直保持在80%以上。而随着熔岩一起喷发出来的火山灰再次遮蔽了太阳，使地球陷入了40万年的漫漫长夜。
二叠纪末发生的有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中95%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。